中國空間站在軌建造收官之戰亮點紛呈
本報記者 樊 巍 本報特約記者 佔 康
編者的話：2022年11月29日23時08分，我國在酒泉衞星發射中心運用長征二號F遙十五運載火箭（以下簡稱“長二F火箭”），將搭載着費俊龍、鄧清明和張陸三名航天員的神舟十五號載人飛船順利送入預定軌道，本次發射任務的圓滿成功標誌着中國空間站在軌建造任務勝利收官。中國空間站將首次迎來三艙三船組合體的目前最大構型，也將首次實現6名航天員在軌駐留的“太空會師”。
長二F火箭可靠性再度提升
作為我國現役唯一的載人運載火箭，長二F火箭為執行此次具有歷史意義的發射任務進行了多項改進。《環球時報》記者29日從中國航天科技集團一院獲悉，本次發射任務是新批次長二F火箭和全新的地面設備首次應用於載人發射任務，較上一發火箭，此次任務的火箭進行了全面升級優化，其中技術狀態改進45項。同時，測發控、供配氣等地面設備也進行11項改進。
長二F火箭副總設計師劉烽介紹稱，新批次火箭的控制系統應用了起飛時間偏差修正技術，當火箭點火時間出現偏差時，可以在一定範圍內自動修正軌道完成入軌和交會對接任務。同時型號隊伍對遙測系統也進行了升級迭代，使遙測精度得到進一步提升。火箭和地面設備的新技術狀態變化，提高了火箭的可靠性、安全性和抗風險能力。
據瞭解，執行載人飛行任務的長二F火箭全箭可靠性指標達0.98，安全性指標達0.997。而對於執行此次任務的長征二號F遙十五運載火箭，研製人員還致力於消除一些發現和認識到的薄弱環節，在提高可靠性方面進行了26項技術狀態變化和更改，火箭的可靠性提高到0.9895，火箭安全性達0.99996。
自執行神舟十二號發射任務起，長二F火箭就採取“發射1發、備份1發”“滾動備份”的發射模式，為航天員的生命安全加上“雙保險”。以往，長二F火箭發射神舟載人飛船前航天員乘組均已安全返回地面，但本次任務中，神舟十四號與神舟十五號兩個航天員乘組要進行在軌交班，這意味着長二F遙十五火箭在準備發射神舟十五號的同時，還承擔着對神舟十四號航天員乘組的應急救援任務。
在圓滿完成空間站在軌建造階段最後一次載人飛行任務後，後續中國空間站工程將轉入為期10年以上的應用與發展階段。
未來幾年，長二F火箭還將繼續以每年2發的高頻率執行發射任務，在我國空間站運營過程中擔綱重任。
兩個乘組將首度太空“會師”
《環球時報》記者29日從中國航天員科研訓練中心獲悉，此次任務中神舟十五與神舟十四航天員乘組將共同在軌生活6天左右，實現空間站在軌乘組輪換。這項任務面臨諸多挑戰，首先就是要做好在軌資源的優化保障，6名航天員駐留在空間站環境內，必須要合理分配睡眠區、廚房、衞生區，以及鍛鍊裝置的資源，確保有限的空間、設備、物資能夠實現高效保障。
在兩個乘組共同在軌生活的一段時間內，中國空間站環控生保系統的處理量也將由3人增加為6人，因此需要調整工作模式以滿足最大需求，此次任務中也將進一步檢驗環控生保系統支持人體代謝的最大能力。與此同時，輪換期間空間站構型為三艙三船最大模式，這將檢驗環控生保系統對整站最大構型下的多艙段支持能力，全面檢驗空間站環控生保系統的全負荷運行能力。
此外，在軌乘組輪換期間還需做好兩個乘組工作計劃的管理與協調，統籌兩個乘組工作計劃安排，避免工作項目時間、空間和設備使用發生衝突。此外，在一個乘組撤離準備、一個乘組進駐適應期，還需加強每日工作計劃管理，確保乘組間工作有序交接。
據瞭解，在兩個乘組約6天左右的輪換期內，原則上按照各自任務和計劃開展在軌工作，神舟十四號乘組重點開展返回前準備工作，神舟十五號乘組重點進行狀態設置和在軌環境適應，在輪換期結束前完成工作交接。而在生活方面，中國空間站在軌配置了兩套廚房設備，可同時進行進餐準備，根據空間大小選擇一起進餐或分場所進餐，兩個乘組可分享食品。此外兩個艙段也配置了兩個衞生區、六個睡眠區，均可獨立使用。
空間站組合體將首次形成最大構型
按計劃，神舟十五號載人飛船入軌後，將與已形成“T”字基本構型、約87噸級的空間站組合體實現前向交會對接。屆時，中國空間站將首次實現三艙三船的組合體，這也是中國空間站目前的最大構型，總質量近百噸。6艙段“T”字組合體結構的獨特造型也將向全世界展現中國載人航天工程的卓越能力。
《環球時報》記者29日從中國航天科技集團五院獲悉，在成功入軌之後，神舟十五號將停靠在空間站節點艙前向對接口，而神舟十四號此前已停靠在空間站節點艙徑向對接口，中國空間站將首次實現兩艘神舟載人飛船同時停靠。
在停靠期間，兩艘飛船將同時與空間站進行信息代傳、通風換熱、併網供電。乘組輪換期間，空間站將通過不同的對接總線代傳兩艘載人飛船的遙測，確保兩艘載人飛船信息傳輸的唯一性和正確性。空間站系統還將同時向兩艘載人飛船進行通風熱支持，送風量將根據兩船不同熱環境進行合理分配，且可根據需求進行分檔調節。同時，針對兩船同時停靠的情況制定了協調匹配的緊急撤離策略，全力確保航天員生命安全。
此外，與以往神舟任務不同，此次神舟十五號載人飛行任務發射窗口期正值寒冬暗夜時分，臨近發射，酒泉衞星發射中心夜間最低氣温降至零下20攝氏度，這也是中國載人發射任務有史以來環境温度最低的一次。面對這一新情況，神舟十五號試驗隊充分預判，對基地配置的兩套整流罩內送風設備保障性進行確認，並約定按照温度上限進行送風。同時，針對待發段可能出現的送風温度偏低的故障情況，制定了風險控制預案，根據情況開啓推進貯箱地面電調温等，保證返回艙和推進艙推進劑温度滿足發射要求。
今年是中國空間站建造決戰決勝之年，在圓滿完成空間站在軌建造階段最後一次載人飛行任務後，中國空間站在軌建造也將圓滿收官。後續，中國空間站將進入到應用發展階段。
未來，中國載人航天的探索不會只停留在近地軌道，一定會飛得更穩、更遠。
神十五乘組面臨多項考驗
作為中國空間站完成在軌建造後到訪的首個乘組，神舟十五號乘組將開展空間站三艙狀態長期駐留驗證工作，對航天器運行維護的管理工作量會大幅增加。除日常維護照料空間站外，航天員將完成15個科學實驗機櫃解鎖、安裝與測試，開展涵蓋空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40餘項空間科學實驗和技術試驗。在軌期間，還將計劃實施3-4次出艙活動，並將首次使用夢天實驗艙的貨物氣閘艙轉移物品，航天員的艙外活動範圍也更為廣闊，將給他們帶來更大挑戰。
據《環球時報》記者瞭解，神舟十五號乘組在飛行任務中將全面啓用三艙的科學實驗機櫃，實施材料科學等空間應用實驗、長期失重對航天員健康的影響與防護技術研究等航天醫學實驗、液態金屬空間熱管理等航天技術試驗、運動特性及操作力等人因工程技術研究等各領域、系統的實（試）驗。
神舟十五號乘組指令長費俊龍28日表示，在為期半年的飛行中，神十五乘組要進行更多的在軌試驗，相關設備的操作、維護、維修，尤其是出艙任務將更加繁重，路徑將更加複雜。因此，3名航天員在地面進行了大量針對性訓練，“通過訓練，我們有足夠的信心，完成好這一次承前啓後的關鍵一棒。我們也足夠堅信，在浩瀚太空必將留下更多、更遠我們中國人探索、利用太空的光輝足跡。請祖國和人民放心，我們一定圓滿完成神舟十五號載人飛行任務，我們準備好了”。▲